武松梅 王新厚

(1.安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥 230001；2.東華大學(xué)，上海 200051）

隨著現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展，大量空調(diào)設(shè)備的應(yīng)用，空氣中漂浮著各種各樣肉眼看不到的塵埃粒子和微生物，對(duì)人體健康的影響非常大[1].人們意識(shí)到一些疾病是因惡劣的空氣引起的，開始追求高質(zhì)量的空氣環(huán)境，更多地關(guān)注公共建筑物內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量[2]，空氣潔凈技術(shù)隨之走入人們的生活.在整個(gè)空氣潔凈技術(shù)中，空氣過(guò)濾器是關(guān)鍵的部件，它所使用的過(guò)濾材料的結(jié)構(gòu)和性能直接關(guān)系到過(guò)濾器的性能.

本文收集各廠家的非織造過(guò)濾材料在顆粒物PM10在0.5 m/s風(fēng)速下進(jìn)行過(guò)濾性能測(cè)試，綜合考慮過(guò)濾阻力、過(guò)濾效率、價(jià)格三方面的因素，對(duì)非織造過(guò)濾材料的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選.

1 實(shí)驗(yàn)樣品

非織造過(guò)濾材料的測(cè)試樣本分為三類：熔噴類R1，R2，R3，R4，R5，R6；針刺類C1，C2，C3；復(fù)合類F1，F(xiàn)2.

2 性能測(cè)試及測(cè)試數(shù)據(jù)

根據(jù)過(guò)濾材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，本文對(duì)過(guò)濾材料的過(guò)濾效率以及過(guò)濾阻力的測(cè)試?yán)糜?jì)重法.本文討論過(guò)濾材料應(yīng)用在過(guò)濾風(fēng)速為0.5 m/s的中效過(guò)濾，測(cè)試數(shù)據(jù)如表1.

表1 試樣過(guò)濾性能指標(biāo)測(cè)試值

3 對(duì)11種過(guò)濾材料進(jìn)行灰色評(píng)價(jià)

3.1 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的選取

過(guò)濾材料的性能指標(biāo)有很多，本文選擇過(guò)濾阻力，過(guò)濾效率，這兩個(gè)指標(biāo)作為過(guò)濾材料性能的技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要考慮過(guò)濾材料的價(jià)格.因此，這三項(xiàng)能夠比較全面地評(píng)價(jià)過(guò)濾材料的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能.

3.2 比較方案和參考方案序列的確定原則

本文共測(cè)試11塊過(guò)濾材料，每種過(guò)濾材料有3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則比較方案序列為：

因過(guò)濾阻力越大，功耗越大，越不經(jīng)濟(jì)；過(guò)濾效率越高，過(guò)濾性能越好；過(guò)濾材料價(jià)格越高，成本越高，因此，選擇過(guò)濾阻力最小、過(guò)濾效率最大、過(guò)濾材料價(jià)格最小的3個(gè)值作為各比較方案中最優(yōu)參考序列.參考序列為：

3.3 價(jià)格白化權(quán)函數(shù)的量化處理

價(jià)格采用白化權(quán)函數(shù)的量化方法進(jìn)行處理，把白化函數(shù)取為線形函數(shù)，即價(jià)格高、較高、中、低分別取0.8，0.6，0.4，0.2.價(jià)格白化權(quán)函數(shù)量化處理后見表4.

3.4 數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化

由于各指標(biāo)計(jì)量單位不同，不便于比較.為此采用歸一化對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.對(duì)表4進(jìn)行規(guī)一化處理所得結(jié)果如表5.

3.5 求取關(guān)聯(lián)系數(shù)

表4 過(guò)濾材料主要參數(shù)指標(biāo)

表5 各指標(biāo)歸一化處理

表6 與參考數(shù)列比較結(jié)果

因此式（1-1）變?yōu)椋?/p>

由于ρ的取值對(duì)結(jié)果有一定的影響，由式（1-2）可知，

關(guān)聯(lián)系數(shù)代入上式（1-5）計(jì)算求得，見表7.

表7 關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算結(jié)果

3.6 給各指標(biāo)因素賦權(quán)值

各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)過(guò)濾材料影響不同，因此權(quán)重系數(shù)肯定也不一樣.目前專家數(shù)據(jù)庫(kù)不完善的，本文使用層次分析法[4].

判斷矩陣根據(jù)重要性排序求得

可以求得，

3.7 求關(guān)聯(lián)度

4.8 關(guān)聯(lián)度排列及最優(yōu)化方案

由計(jì)算結(jié)果可知：R4 > R2 > R3 > F2 > R1 >C2 > C1 > C3 > F1 > R6 > R5，在風(fēng)速為0.5 m/s時(shí)空調(diào)中過(guò)濾材料話，綜合考慮過(guò)濾材料的過(guò)濾性能，過(guò)濾阻力，價(jià)格三方面，以熔噴類過(guò)濾材料R4為最佳，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最高.

4 總 結(jié)

本文對(duì)熔噴類、針刺類、復(fù)合類非織造過(guò)濾材料進(jìn)行測(cè)試，隨后從過(guò)濾阻力、過(guò)濾效率、價(jià)格三個(gè)方面進(jìn)行綜合考察技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，采用灰色關(guān)聯(lián)理論對(duì)過(guò)濾材料進(jìn)行了評(píng)價(jià).采用層次分析法，最終確定了熔噴過(guò)濾材料R4在風(fēng)速為0.5 m/s的中效過(guò)濾時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最高.

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[3]許鐘麟.空氣潔凈技術(shù)原理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1998.

[4]熊和金，陳綿云，瞿坦.灰色關(guān)聯(lián)度公式的幾種拓廣[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2000，22（1）：8-9.